CIMT2019展品評述|部分雙端面研磨機床
2020-02-14 CIMT2019展出的磨削類展品包括外圓磨床、內圓磨床、雙端面磨床、立式復合磨床、工具磨床、坐標磨床、螺紋磨床、齒輪磨床、中心孔磨床等在內的各類磨床展品近100臺,展品技術水平高,且門類較齊全。其中雙端面研磨機床方面國內外品牌主要廠家均有展品,且以數控立式結構為主,境外品牌主要有德國PETER WOLTLERS、德國DISKUS、韓國AM等;國內品牌主要有新鄉(xiāng)日升等。
雙端面磨床主要用于工件兩個對向平面的磨削,具有加工效率高、尺寸精度高、自動化程度高等特點,廣泛應用于汽車、液壓、量具、刃具、軸承、精密陶瓷等行業(yè),典型加工零件類型如下圖所示。

雙端面磨床典型加工零件
1.德國PETER WOLTLERS
PETER WOLTLERS在CIMT2019展出了相較于前兩屆規(guī)格更大、但屬同一系列的AC 1200 雙端面研磨機,該設備為工件的批量精加工而設計。AC1200通過采用模塊化設計,可用于精密磨削、研磨以及拋光加工。

AC1200設備采用該公司經驗證較為成熟的核心部件,如高精密氣動壓力系統(tǒng)、非接觸式微測量控制器、強力驅動技術以及PC輔助控制。PETER WOLTLERS開發(fā)的軟件只需要通過菜單便可直觀操作設備。轉動式的操縱臺和框架設計方便人員進入設備內部??蛇B接手動、半自動或者全自動上下料系統(tǒng)。
設備可以選擇不同的行星轉動裝置、驅動功率和砂輪盤轉速,以匹配范圍的工件尺寸??纱_保每種應用都可實現設備配置(如下圖所示)。

AC1200可配備多種廣為業(yè)界熟知、久經驗證的附加功能,例如上料臺間隙控制、對齊調整裝置及磨削、研磨或者拋光耗材的定量進給系統(tǒng)。其它附件,如測量傳感器及加工后測量系統(tǒng)可提供統(tǒng)計加工控制數據,為加工關鍵工件提供安全保障。“Data Care”作為擁有的分析工具,可收集所有的控制器數據,是加工評估、優(yōu)化和故障分析的平臺。其主要指標為:直徑380 mm,厚度100 mm,平行度<1μm,表面粗糙度Ra0.1 μm。
2.韓國AM
AM公司展出了ADL-700雙端面研磨機床,該系列設備工作時,上下兩個磨盤及內環(huán)驅動行星輪同時旋轉,行星輪攜帶工件在兩個磨盤間作往復行星運動。根據工件材質不同,可選用金剛石、CBN、鑄鐵、GC、PVA等不同類型的磨盤,可對各種材質的工件進行雙端面精磨、研磨及拋光加工。采用*的接觸式探頭測量方式,配備分辨率為0.5μm的尺寸控制器,對加工工件進行實時在線測量控制。


機床主要特點:(1)數字化尺寸控制系統(tǒng),保證長時間的加工精度。(2)上、下盤及內環(huán)均采用獨立電機驅動,工藝拓展性較高。(3)對話框式觸摸屏控制界面,無須編程,簡單易用。(4)可適應精磨、研磨及拋光等多種加工應用方式。(5)采用氣缸加壓,多階段壓力控制,壓力值可任意調整。(6)上盤可旋出,操作空間大,加上半自動上下料工作臺,可以實現快捷加工。
3.新鄉(xiāng)日升
本屆參展的機床2M84100G為改進機型,采用不銹鋼拉絲防護罩殼,床身流水面采用平坦化、寬廣化設計,設有光滑自流平樹脂隔離層,具有防腐隔熱功能,同時可有效防止磨削殘渣堆積,保持床身內部清潔。

機床上砂輪軸采用NSK精密滾動軸承支撐,結構穩(wěn)定易于維護。上砂輪升降導向部分,表面經鍍鉻硬化處理,具有較強的耐磨性和耐腐蝕性。機床下砂輪采用組合軸承支撐的轉臺式結構,高剛性且精度穩(wěn)定持久。
機床主要對加壓缸與主軸連接部分加入調心軸承,使二者浮動連接,顯著提升上盤移動的靈敏性,更有利于加工薄片型工件。
機床具體特點包括:(1)采用日本Magnescale尺寸控制系統(tǒng),分辨率為0.1μm,保證加工精度;同時能夠自行判斷工件放置疊加、錯位等異常情況。(2)機床床身、上砂輪架等關鍵支撐件,分別采用高強度灰鑄鐵、球墨鑄鐵鑄造成型,經二次時效處理,強度、穩(wěn)定性、阻尼性良好。(3)觸摸屏控制界面,具有尺寸控制和時間控制兩種加工模式,根據不同磨削工藝要求,可自由切換,無須編程,簡單易用。(4)機床具有自診斷功能,故障信息具有文字說明,并以圖片的形式顯示具體故障位置,便于及時排除。(5)采用多階段壓力控制,壓力值可任意調整,控制系統(tǒng)在不同加工階段自動切換,新型加壓浮動連接結構。(6)機床采用大容量冷卻液過濾溫控系統(tǒng),采用紙帶精密過濾,配備冷熱同調型溫度控制器,保證加工表面質量和穩(wěn)定性。
典型零件加工主要參數:加工直徑320 mm,加工高度80 mm,厚度差±1μm,平面度≤1μm,平行度≤1μm,表面粗糙度Ra0.1μm。
4.德國DISKUS
DISKUS雙面磨床在業(yè)內久負盛名,本次展出的是一件DFine系列單/雙面研磨機大理石模型,是一臺創(chuàng)新型研磨機床,支持2-8主軸行星研磨,一次磨一個面,通過自動翻面機構實現雙面精密研磨。


該機床采用天然大理石床身,具有優(yōu)良的機械穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和阻尼性,特別適合高精度、高表面質量零件的加工。機床具有傳統(tǒng)雙端面磨床的高效率和大切除量特點,同時又有雙面研磨機工件做行星運動精密研磨的特點,集二者優(yōu)點于一身。
該機床采用固定夾具夾持,可以加工比普通行星研磨更大長徑比的工件,更適應用于各類滾子、行星減速機齒輪等典型零件的端面加工。同時,工件兩個面分別磨削,也能更好地解決因兩端磨削面積差異較大造成的磨量不一致的問題。
典型零件主要參數指標為:直徑250 mm,厚度80mm,平行度<1μm,表面粗糙度Ra 0.1 μm。
5.結語
本屆展會由于規(guī)模較大,展品較多,總的感受是該類產品數量較往屆沒有顯著增加,但是起點較高,多以精密、高效、數控、自動為主,同時又有新型機床結構展示,一定程度上反映出雙端面研磨機床的發(fā)展趨勢。
目前,境內外各品牌產品,多數為與德國PETER WOLTLERS的展品類同的經典傳統(tǒng)結構,近年來在結構、工作方式等方面并沒有太多的革新。此次DISKUS的展品具有一定的革新性,集合雙面磨床和研磨機的優(yōu)點,采用固定夾具夾持,解決了一些雙面研磨典型的難題,是該類展品的一個亮點。而一些傳統(tǒng)老牌廠商如瑞士STAHLI、意大利MELCHIORRE,均未帶實物產品參展,在一定程度上影響了對雙面研磨機國際發(fā)展水平的直觀認知。
國內企業(yè)針對超硬刀具、粉末冶金等行業(yè),正在開發(fā)新型結構的大功率磨研一體機,采用氣電雙模加壓方式,可實現“零壓力懸停”,高效磨削階段上盤鎖定、精密研磨階段上盤浮動,可以直接磨毛坯工件,兼顧高效率和高精度,據了解將于明年CCMT2020上展出。
總的來說,國內的展品在不斷進步,但在技術成熟度、加工精度、產品檔次、機床外觀等方面相對水平產品,仍存在較明顯的差距,還有較長的路要走。加大創(chuàng)新研究力度,多研發(fā)有針對性、有特色的產品,先局部突破,再全面發(fā)展,將有助于不斷拉近與產品的距離,滿足國內外客戶對產品的需求。
作者:潘繼超 新鄉(xiāng)日升數控軸承裝備股份有限公司
(來源:中國機床工具工業(yè)協(xié)會)